крутонаклонный концентратор

Формула изобретения

Концентратор, включающий корпус из двух секций, одна из которых имеет наклонные пластины, патрубок для подачи исходного материала, патрубок для нагнетания воды, накопитель с клапаном для вывода концентрата, патрубок для удаления хвостов, отличающийся тем, что патрубок для подачи исходного материала установлен выше патрубка для нагнетания воды и в начале входа потока воды на первой секции, которая имеет форму параллелепипеда, наклоненного относительно продольной вертикальной плоскости и снабженного крутонаклонными пластинами, параллельными боковым стенкам секции, отстоящими друг от друга на равном расстоянии и выполненными с рифлями, причем вторая секция с наклонными пластинами выполнена в виде раструба, ширина которого постепенно увеличивается по ходу пульпы, а высота соответственно уменьшается, а ее пластины выполнены подвесными, рифлеными и установлены от ее начала, причем верхняя и нижняя из подвесных рифленых пластин выполнены длиной до патрубка удаления хвостов, а длина средней составляет 3/4 длины верхней пластины, при этом пластины первой и второй секций установлены с возможностью вибрации от внешних источников, а первая секция в нижней части за накопителем концентрата снабжена дополнительным накопителем для промпродукта и клапаном для его удаления.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области классификации и обогащения полезных ископаемых.

Известен канальный сифонный сгуститель, основными деталями которого являются близко расположенные крутонаклонные наклонные плоскости (40-85^o), которые позволяют разделить поток на струи с ламинарным движением и уменьшить путь оседания твердых частиц (см. Справочник по обогащению руд. - М.: Недра, 1974. - С. 104 и 105).

Данный сгуститель используется для осветления жидкости и не предназначен для сепарации частиц по плотности.

Известен концентратор, включающий корпус из двух секций, одна из которых имеет наклонные пластины, патрубок для подачи исходного материала, патрубок для нагнетания воды, накопитель с клапаном для вывода концентрата, патрубок для удаления хвостов (см. SU 1653225 А1, В 03 В 5/40, 10.06.1999).

Общим недостатком наклонных концентраторов является необходимость предварительной, узкой классификации исходного материала по крупности, а также противоположное направление движения струй полезного компонента и удаляемого материала на одной поверхности. Модификация концентраторов для работы с неклассифицированным материалом и за счет регулирования внутренних пластин не дает существенного эффекта. Недостатком также является низкая производительность концентраторов, ограниченная шириной рабочей поверхности (днища желоба), чрезмерное расширение которой приводит к потере управления процессом сепарации. Попытки увеличения дебита подачи исходного материала или повышения скорости потока приводит к снижению коэффициента извлечения полезного компонента.

Задачей заявленного решения является повышение производительности работы, более полное извлечение тяжелых минералов.

Поставленная задача решается тем, что в концентраторе, включающем корпус из двух секций, одна из которых имеет наклонные пластины, патрубок для подачи исходного материала, патрубок для нагнетания воды, накопитель с клапаном для вывода концентрата, патрубок для удаления хвостов, согласно изобретению патрубок для подачи исходного материала установлен выше патрубка для нагнетания воды и в начале входа потока воды на первой секции, которая имеет форму параллелепипеда, наклоненного относительно продольной вертикальной плоскости и снабженного крутонаклонными пластинами, параллельными боковым стенкам секции, отстоящими друг от друга на равном расстоянии и выполненными с рифлями, причем вторая секция с наклонными пластинами выполнена в виде раструба, ширина которого постепенно увеличивается по ходу пульпы, а высота соответственно уменьшается, а ее пластины выполнены подвесными, рифлеными и установлены от ее начала, причем верхняя и нижняя из подвесных рифленых пластин выполнены длиной до патрубка удаления хвостов, а длина средней составляет 3/4 длины верхней пластины, при этом пластины первой и второй секции установлены с возможностью вибрации от внешних источников, а первая секция в нижней части за накопителем концентрата снабжена дополнительным накопителем для промпродукта и клапаном для его удаления.

Сопоставительный анализ с аналогом показывает, что в предлагаемом варианте принципиально меняется организация перемещения осаждаемых по наклонной поверхности пластин твердых частиц. В отличие от восходящего потока, принятого в аналоге, горизонтальное направление потока пульпы вдоль установленных по ее ходу пластин позволяет создать разделительный веер тяжелых и легких минералов на наклонной поверхности пластины. Сепарация минералов усиливается их вибрационным движением пакета пластинок за счет придания колеблющего воздействия от внешних источников. Таким образом, процесс осаждения частиц по наклонной плоскости при боковом горизонтальном потоке пульпы позволяет разделить материал по плотности, т.е. обогащать. Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию "новизна".

В отличие от прототипа, где также действует механизм разделения материала на восходящем потоке пульпы, принципиально меняется организация перемещения разделяемых частиц на поверхности пластин, где исключается пересечение траекторий перемещения легких и тяжелых минералов. Кроме этого, принятый способ разделения минералов позволяет проводить переработку в довольно широком диапазоне крупности, практически позволяя перерабатывать неклассифицированный материал. В прелагаемом концентраторе одновременно происходит и классификация исходного материала на фракции по равнопадаемости, за счет этого улучшается качество перечистки материала, попавшего во вторую секцию. Крутонаклонный вариант ярусной установки пластин во второй секции позволяет многократно перечищать тонкий материал. В результате качество обогащения в значительной степени увеличивается за счет улавливания тонких классов полезных компонентов. Особенно эффективно происходит улавливание тонких классов золота чешуйчатой и пластинчатой формы.

Таким образом, сравнительный анализ позволяет сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг.1 - общий вид концентратора - сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - то же, сечение А-А на фиг.1.

Концентратор состоит из первой (по ходу потока) секции 1 в форме наклоненного параллелепипеда со вставленными в него пластинами 2 с плоскостями, параллельными боковым стенкам секции, и нанесенным на них специальным рифлением, второй секции 3 со вставленными в нее подвесными пластинами - верхней 4 (протягивается на всю длину секции) и нижними 5 подвесными пластинами, которые увеличиваются по длине от верхней к нижней и оснащены специальным рифлением, патрубка для нагнетания воды 6, питателя 7, накопителя концентрата 8, накопителя промпродукта 9, патрубка для удаления хвостов 10, вибратора 11.

Концентратор работает следующим образом.

Исходный материал через питатель 7 попадает в первую секцию 1 и скользит по крутонаклоненным пластинам 2 вниз. Под воздействием потока воды, нагнетаемого через патрубок 6, частицы приобретают наклонную траекторию и распределяются по фракциям равнопадаемости. Наиболее тяжелые из них, которые погружаются по траектории круче вектора a, попадают в накопитель концентрата 8. Более легкие, с траекторией перемещения между векторами а и b, попадают в накопитель промпродукта. Наиболее легкая масса исходного материала, с траекторией положе вектора c, которая заведомо не содержит полезного компонента, по поверхности верхней подвесной пластины 4 подводится к патрубку 10 и выводится в хвосты. Остальной материал, перемещающийся между векторами b и с, в расклассифицированном виде поступает на нижние подвесные пластины 5, где происходит дополнительная перечистка материала. Легкие частички увлекаются потоком к сливному патрубку 10, а тяжелые вдоль специально установленных рифлей сползают в накопитель промпродукта. Ширина пластин 4 и 5 по ходу пульпы расширяется, поэтому толщина перемещаемого обломочного материала постепенно утончается, что, в свою очередь, улучшает качество разделения минералов.

По мере увеличения ширины желоба высота его соответственно уменьшается и этим сохраняется площадь живого сечения второй секции 3. С целью устранения воздействия сил трения рабочих поверхностей с минеральными частичками пластины 2 и подвесные пластины 4 и 5 подвергаются тонкой вибрации посредством вибратора 11. Этим сохраняется разность скоростей погружения легких и тяжелых минералов, которые могут частично или полностью поглощать силы трения. Тяжелые минералы, которые все-таки вынесены за пределы подвесной пластины, проваливаются на поверхность днища, расположенного ниже, и, попав в поток более крупного материала, приобретают большую возможность сползти в накопитель промпродукта.

Таким образом, концентратор, благодаря отличительным признакам, обеспечивает более полное извлечение тяжелых минералов и высокую производительность работы. Наиболее эффективно использование данного концентратора при обогащении россыпного золота, так как частицы его, благодаря их уплощенности, опускаются по наклонной поверхности значительно быстрее, чем при свободном погружении.